第二章.气硬性胶凝材料

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1、第二章.气硬性胶凝材料主要内容2.1石灰2.2石膏2.3水玻璃重难点凝结硬化原理原料及生产，主要技术特性，工程应用1.胶凝材料定义：指在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，又称胶结料。无机胶凝材料有机胶凝材料气硬性－－石灰、石膏水硬性－－各种水泥－－沥青、树脂、橡胶拌水后只能在空气中硬化拌水后既能在空气中硬化又能在水中硬化概述2.胶凝材料的发展简史阶段时间胶凝材料天然黏土时期新石器时代距今约4000-10000年天然黏土泥巴墙不抗水强度低阶段时间胶凝材料石膏-石灰时期公元前2000-3000年石灰、石膏石块、砖用石灰粘结人

2、们发现石灰岩在火中煅烧脱水、在雨中胶结产生胶凝性，因而可用来调制砌筑砂浆。石灰为何能产生胶凝性？古罗马万神庙阶段时间胶凝材料石灰一火山灰时期公元初至18世纪石灰、火山灰天然水泥时期18世纪下半叶天然水泥在石灰中掺加某些火山灰沉积物，不仅强度提高，而且还具有一定的抗水性。为何？（潜在水硬性）石灰被人们用了数千年，一直到史密顿遇上了“倒霉事”为止，发现了天然水泥。现在，水泥已成为现代人类生活中不可缺少的物资了。1.石灰的生产§2.1石灰主要原料：石灰石、白云石、白垩、贝壳等。烧制及产品：主要原料、烧制及产品900~1100℃生石灰温度过低或温度分布不均匀→欠火石灰温度太高→过

3、火石灰“欠火石灰”、“过火石灰”特点：外部为正常煅烧的石灰，残留有未烧透的内核氧化钙含量低，粘结能力差，降低了石灰的利用率煅烧温度过低或时间不足、原料尺寸过大煅烧温度过高或时间过长过火石灰欠火石灰特点：石灰表面出现裂纹或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色灰黑；质地致密，熟化慢，硬化后体积膨胀，引起鼓包和开裂石灰煅烧窑生石灰粉消石灰粉，主要成分为Ca(OH)2，又称“熟石灰”。石灰膏900~1100℃块状生石灰加过量水消化生石灰体积的3-4倍磨细加水拌合加适量水消化、然后干燥用于拌制石灰土、三合土用于拌制石灰砌筑砂浆或抹灰砂浆2.石灰的熟化与硬化熟化（消化）：工地上使用石灰时

4、，通常将生石灰加水，使之消解为熟(消)石灰——氢氧化钙的过程。1.石灰的熟化特点：速度快；体积膨胀（1-2.5倍）；放出大量的热石灰熟化示意图石灰的“陈伏”为消除过火石灰的危害，生石灰熟化成的石灰浆应在储灰坑中放置两周以上，使过火石灰充分熟化，这一过程称为石灰的“陈伏”。“陈伏”期间，灰浆表面应保有一层水分，隔绝空气，防止发生碳化反应。思考：磨细生石灰不经陈伏可直接使用，为什么？这是因为粉磨过程使过火石灰表面积大大增加,与水熟化反应速度加快,几乎可以同步熟化,而且又均匀分散在生石灰粉中,不至引起过火石灰的种种危害。根据《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ98-2000）生石

5、灰熟化成石灰膏时，应用孔径不大于3mm×3mm的网过滤，熟化时间不得小于7d；磨细生石灰粉的熟化时间不得小于2d。《建筑装饰装修工程质量验收规范》（GB50203-2001）规定：抹灰用的石灰膏的熟化期不应小于15d；罩面用的磨细石灰粉的熟化期不应小于3d。石灰浆A观察与讨论：两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？石灰浆B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？石灰砂浆A为凸出放射性裂纹，这是由于石灰浆的陈伏时间不足，致使其中部分过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，导致在硬化的石灰砂浆中继续水化成Ca(OH)2，产生体积膨胀，从而形成膨胀性裂纹。　　石灰

6、砂浆B为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所致。尤其是水灰比过大，石灰过多，易产生此类裂纹。石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由以下两个同时进行的过程来完成的：结晶作用（干燥硬化）：游离水分蒸发或被砌体吸收，Ca(OH)2以结晶形态析出，浆体逐渐失去塑性。碳化作用（碳化硬化）：Ca(OH)2与空气中的CO2与水化合生成CaCO3晶体，释出水分并被蒸发：2.石灰的硬化碳化作用实际上是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成碳酸钙，所以这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。结晶自里向表，碳化自表向里；速度慢（通常需要几周的时间）；体积收缩大（容易产生收缩裂缝）；

7、3.硬化的特点由此可见，石灰是一种硬化慢、强度低的气硬性胶凝材料。产品标准：《建筑生石灰》JC/T479-2013钙质生石灰（MgO≤5%），镁质生石灰（MgO＞5%）将JC/T479和480两个合并，CL代表钙质生石灰；ML代表镁质生石灰；Q表示石灰块；OP表示石灰粉；建筑生石灰的技术指标项目钙质生石灰镁质生石灰CL90CL85CL75ML85ML80CaO+MgO含量≥，（%）9085758580CO2含量≤，（%）471277产浆量≥，（L/10kg）仅对Q262626--细度仅对QP0.2mm筛余量%2222790μm